DE2440053A1 - Vorrichtung zur thermischen behandlung von feuchtem rohmaterial - Google Patents

Vorrichtung zur thermischen behandlung von feuchtem rohmaterial

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DE2440053A1 DE2440053A DE2440053A DE2440053A1 DE 2440053 A1 DE2440053 A1 DE 2440053A1 DE 2440053 A DE2440053 A DE 2440053A DE 2440053 A DE2440053 A DE 2440053A DE 2440053 A1 DE2440053 A1 DE 2440053A1
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Kloeckner Humboldt Deutz AG
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Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Yorrichtung zur thermischen Behandlung von feuchtem Rohmaterial, insbesondere von Schlämmen, bestehend aus einer Folge von bintereinandergeschalteten, durch Gas- und Ilaterialleitungen miteinander in Verbindung stehenden Absch-eidern, wobei das zu behandelnde G-ut in die Gasleitung zwischen dem im Gasstrom vorletzten und dem letzten Abscheider eingeführt wird. Hierbei besteht die Gefahr, daß im Bereich der Gutzufuhr Falschluft mit in das Vrärmeaustauschersystem gelangt und dadurch der Prozeßablauf nachteilig beeinträchtigt wird. Diese Gefahr ist besonders groß, weil der letzten Abscheiderstufe ein starkes saugendes Gebläse nachgeschaltet ist, so daß zwischen der vorletzten und der letzten Stufe ein erheblicher Unterdruck herrscht.
Zur Vermeidung von Palschlufteinbrüchen wird bei der aus der schweizerischen Patentschrift 394 953 bekannten Vorrichtung das feinkörnige feuchte Gut mit Hilfe einer Schleuderwalze in
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die Gasleitung eines aus zwei .Abscheidern bestehenden tfärmetauschersystems eingebracht. Das Aufgabegut wird hierbei mit einer "Förderschnecke der Schleuderwalze zugeführt. Bei dieser bekannten Vorrichtung sollen von dem Gut, das von der Förderschnecke der Walze zugeführt wird, dünne Schichten abschabt und in den Irochnungsgasstrom eingeworfen werden. Eine feine Verteilung des feuchten Aufgabegutes in den Gasstrom ist bei dieser bekannten Torrichtung nur dann zu erreichen, wenn es sich beim Aufgabegut um verhältnismäßig gut rieselfähige Materialien handelt. Neigt das feuchte Gut jedoch zu Zusammenballungen, so ist es hierbei nicht zu vermeiden, daß Gutteilchen im Gegenstrom zum Gas nach unten fallen und den Vor^rocknungsprozeß nachteilig beeinflußen.
Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine Vorrichtung zur thermischen Behandlung von feuchtem Material, insbesondere zur thermischen Behandlung von Schlämmen .zu schaffen, bei der die oben angeführten Nachteile vermieden werden.Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß in die Gasleitung - in Richtung des Gasstromes gesehen - vor der Gutzuführungsstelle ein Gebläse eingeschaltet ist. Durch die erfindungsgemäße Anordnung eines Gebläses in der Gasleitung vor der Gutzuführungs-
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stelle kann sehr vorteilhaft die Gasströmung in der Gasleitung den jeweiligen Verhältnissen so angepaßt werden, daß an der Gutzuführungsstelle kein oder nur ein geringer Differenzdruck herrscht, so daß Falschlufteinbrüche durch einfache konstruktive Vorkehrungen vermieden werden können. Auch kann bei Aufrechterhai tung einer für den Guttransport ausreichend starken Gasströmung die zum letzten Abscheider führende Gasleitung im Vergleich zu den bisher bekannten Gasführungsleitungen wesentlich länger ausgelegt werden, so daß das feuchte Aufgabegut ausreichend lang mit den heißen Gasen in Berührung gebracht und vorgetrocknet werden kann, bevor es im nachfolgenden Abscheider aus den Gasen abgeschieden wird. Die erfindungsgemäßen Maßnahmen ermöglichen daher auch eine thermische Behandlung von schlammförmigen Materialien.
Um eine gleichmäßige Verteilung des Aufgabegutes im Gasstrom zu erreichen, verläuft gemäß einer vorteilhaften weiteren Ausgestaltung der Erfindung die Gasleitung im Bereich von der Zuführungsstelle für das Rohmaterial bis zum letzten Abscheider senkrecht aufsteigend.
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In vorteilhafter Weiterbildung der Erfindung ist am unteren Ende der senkrecht aufsteigenden Gasleitung eine Zerkleinerungsvorrichtung angeordnet. Mit Hilfe der Zerkleioerungsvorrichtung werden sehr vorteilhaft die im Gasstrom nach unten fallenden groben Gutpartikel so weit zerkleinert, daß sie von der nach oben in der Gasleitung gerichteten Gasströmung mit Sicherheit mitgenommen und im Abscheider ausgetragen werden können.
In v/eiterer Ausgestaltung der Erfindung ist die Zerkleinerungsvorrichtung als Schleudermühle ausgebildet, deren Umdrehungsrichtung so gewählt ist, daß die Bewegungsrichtung am Rotorumfang mit der Gasströmungsrichtung übereinstimmt. Auf diese
der
Weise wird sehr vorteilhaft von der Gasströmung aufzubringende Guttransport wirksam unterstützt.
Um die Schleudermühle vor Gutanbackungen zu bewahren, ist in vorteilhafter Weiterbildung der Erfindung die Schleudermühle mit der Gasleitung so verbunden, aaß sie von den Gasen durchströmt werden kann.
In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist eine Brennkammer vorgesehen, die abgasseitig mit der zum ersten Abscheider führenden Gasleitung und über eine zweite Leitung mit der zum
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letzten Abscheider führenden Gasleitung, und zwar an einer Stelle zwischen dem in diese Gasleitung eingeschalteten Gebläse und der Aufgabestelle für das Rohgut, in Verbindung steht, Da durch diese erfindungsgemäßen Maßnahmen zu den Abgasen auch Heizgase hinzugeführt werden können, kann der IrGcknungseffekt im Bedarfsfalle besonders intensiviert werden. Diese Maßnah-men gestatten daher nicht nur eine thermische Behandlung von feuchten Materialien, sondern auch eine thermische Behandlung von dünnflüssigen Schlämmen.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist der Brennkammer in Richtung des Gutstromes ein luftkühler nachgescbaltet, der abluftseitig mit der zum letzten Abscheider führenden Gasleitung in Verbindung steht. Die Abluft des Kühlers kann auf diese Weise sehr vorteilhaft zur· Vortrocknung des feuchten Aufgabegutes mit herangezogen werden . Darüber hinaus werden hierdurch auch die in der Kühlerabluft vorhandenen Staubpartikel niedergeschlagen und in den thermischen Behandlungsprozeß eingebracht. Es entfällt hierdurch auch die übliche Kühler-Abluft-Entstaubung, was auch sehr vorteilhaft zu einer Senkung der Anlagen- und Betriebskosten führt.
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In vorteilhafter weiterer Ausgestaltung der Erfindung sind die Abscheider - his auf den letzten Abscheider - übereinander angeordnet, und die zum letzten Abscheider führende Gasleitung ist zunächst abwärts und dann wieder ansteigend geführt, wobei die Einführungsstelle für das zu behandelnde Material im unteren Bereich des ansteigenden Seiles der Gasleitung vorgesehen ist« Durch diese Maßnahmen wird eine besonders betriebssichere und raumsparende Anordnung der Abscheider und der mit den Abscheidern in Verbindung stehenden Gasleitungen erreicht.
ITiQ grobe Bestandteile des zu behandelnden Aufgabegutes aus dem Gasstrom vor dem letzten Abscheider entfernen zu können, ist in weiterer Ausgestaltung der Erfindung in die Gasleitung zwischen der Aufgabestelle für das zu behandelnde Gut und dem letzten Abscheider ein Sichter eingeschaltet, wobei der Grob-, gutaustrag des Sichters mit der Zuführung für das zu behandelnde Gut in Verbindung steht.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausbildung der Erfindung steht die Materialaustragsleitung des letzten Abscheiders über eine Zweigleitung mit der Rohmaterialzuführung in Verbindung. Das im letzten Abscheider abgeschiedene Trockengut kann auf
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diese Weise sehr vorteilhaft dem feuchten Aufgabegut zugemischt und dadurch der Irocknungseffekt des feuchten Aufgabegutes v/irksam unterstützt werden.
Je nach dem Feuchtigkeitsgehalt unlder Zusammensetzung der zu behandelnden Rohmaterialien kann in vorteilhafter Weiterbildung der Erfindung eine Rohmaterialzuführung entweder in die zur Schleudermühle führende Gasleitung oder in die Schleudermühle selbst erfolgen.
Weitere Einzelheiten, Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Erläuterung einer in der Zeichnung schematisch dargestellten Vorrichtung.
Diese Vorrichtung besteht aua drei übereinander angeordnete Abscheider 1, 2 und 3, die durch Abgasleitungen 4 und 5 sowie Materialleitungen 6 und 7 miteinander in Verbindung stehen. Der Abscheider 1 ist gasseitig über eine Leitung 8, in die die Materialleitung 7 des Abscheiders 2 mündet, an einen Drehrohrofen 9 angeschlossen. In der Gasleitung 8 ist ferner zur Aufheizung der aus dem Drehrohrofen 9 austretenden Gase eine Brennkammer 10 eingeschaltet. Das aus dem Abscheider 1 nach unten austretende vorbehandelte Gut wird über eine Materialleitung
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dem Drehrohrofen 9 augeführt, von wo es nach entsprechender thermischer ITachbehandlung in einen Luftkühler 12 gelangt.
In der aus dem obersten Abscheider 3 austretenden, zuerst nach unten und dann nach oben geführten Abgasleitung 13 befindet sich ein Gebläse 14. Im unteren Bereich der Abgasleitung 13 ist eine Schleudermühle 15 als Zerkleinerungsvorrichtung angeordnet. Von hier führt die Abgasleitung senkrecht nach obenund mündet in einen Abscheider 17. Der senkrecht aufsteigende Teil der Abgasleitung 13 erhält zum besseren Verständnis nachfolgend die Bezeichnung Steigleitung 16. In die Abgasleitung 13 mündet
eine.
ferner^on der Gasleitung B ausgehende Zweigleitung 18, und zwar hinter dem Gebläse 14· Dies hat den Vorteil, daß das in der Abgasleitung 13 angeordnete Gebläse 14 nicht von den heißen Ofenabgasen, die über die Zweigleitung 18 in die Leitung 13 eingebracht werden, belastet wird. Ferner ist eine Abluftleitung 19 vorgesehen,die die Steigleitung 16 mit dem Luftkühler 12 des Drehrohrofens 9 verbindet. Sowohl in der Zweigleitung 18 als auch in der Abluftleitung 19 ist jeweils ein Gas- bzw. Luftmengenregelventil 20 bzw. 21 eingeschaltet.
Mit Abstand oberhalb der Schleudermühle 15 ist für die Rohmaterialzufuhr (Pfeil 22) in die Steigleitung 16 eine Förderschnecke 23 angeordnet, die austragsseitig mit einem Aufgabe-
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trichter 24, in dem Schleuderwalzen vorgesehen sind, in Verbindung steht. Darüber hinaus führt von der !Förderschnecke eine etwa in der Mitte angeordnete, in der Zeinung gestrichelt dargestellte Leitung 25 in die Abgasleitung 13. Die Leitung 25 ist hierbei ebenfalls mit einem Absperrventil versehen.
Vom Abscheider 17 führt eine Gasabzugsleitung 27 in einen Elektrofilter 28, an das ein Gebläse 29 angeschlossen ist. Gutaustragsseitig ist am Abscheider 17 eine Irockengutaustragsleitung 30 angeschlossen, die in die Gasleitung 5 mündet, welche die beiden obersten Abscheider 2 und 3 miteinander verbindet. Von der Trockengutaustragsleitung 30 führt eine mit einem Absperrventil 31 versehene Zweigleitung 32 in die Gutaufgabeschnecke 23. An das Elektrofilter 2B sind ferner für den Staubaustrag Zweigleitungen 33, 34 (gestrichelt dargestellt) angeschlossen, die das Elektrofilter staubaustragsseitig mit den Trockengutleitungen 30 und 32 verbinden.
Ferner ist an der Steigleitung 16 zwischen dem Schneckenförderer 23 uuü dem Abscheider 17 ein in der Zeichnung gestrichelt dargestsälter Sichter 35 angeordnet, der zur Abscheidung von
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goben Bestandteilen aus dem in der Steigleitung 16 nach oben geführten Gasstrom dient. Das hierin ausgeschiedene Grobgut kann entweder über eine Zweigleitung 36 in die Zweigleitung 32 und von dort in die Förderschnecke 23 oder über die Leitungen 37, 25 direkt der Schleudermühle 15 augeführt und von dort der Steigleitung 16 zur Nachbehandlung aufgegeben werden. Pur den Fall, daß das im Sichter 35 abgeschiedene Grobgut aus irgentwelchen Gründen nicht in die Steigleitung 16 zurückgeführt werden soll, besteht auch die Möglichkeit, das Grobgut über eine Leitung 38 nach außen abzuführen.
Im Betrieb dieser Vorrichtung werden die heißen Ofenabgase des Drehrohrofens 9 nach Aufheizung in der Brennkammer 10 über die Leitung 8, Abscheider 1, Leitung 4, Abscheider 2, Leitung 55 Abscheider 3 und von dort über die Leitung 13 mit Hilfe des Gebläses I4 entweder über die Schleudermühle 15 oder über die in der Zeichnung gestrichelt dargestellte Eurzschlußleitung 39 direkt in die Steigleitung 16 eingeführt. Von dort aus werden sie mit Hilfe des am Elektrofilter 28 angeschlossenen Gebläses
und Leitung 27
über den Abscheider 17/nach auiSen abgezogen. Das zu behandelnde, feuchte Aufgabegut wird in Pfeilrichtung 22 der Förderschnecke 23, die vorzugsweise auch als Mischschnecke mit
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zwei Schneckensträngen ausgebildet sein kann, zugeführt. Der Gutaustrag aus der Förderschnecke 23 gelangt in den Aufgabetrichter 24» von wo er mit Hilfe zweier Schleuderwalzen in den in der Steigleitung 16 von unten nach oben gerichteten heißen Gasstrom eingebracht wird. Das Gut wird in der Steigleitung 16 von den heißen Gasen in Schwebe nach oben geführt und in den Staubabscheider 17 ausgetragen. Hierbei wird das Aufgabegut von den heißen Gasen bereits soweit vorgetrocknet, daß es im Abscheider 17 als Trockengut abgeschieden werden kann. Palis im Aufgabegut gröbere Gutpartikeln vorhanden sind, fallen diese im Gegenstrom zu den in der Steigleitung nach oben geführten Gasen nach unten in die Schleudermühle 15» wo sie soweit zerkleinert werden, daß sie von der nach oben gerichteten Gasströmung mitgenommen und in den Abscheider 17 ausgetragen v/erden können. Das im Abscheider 17 anfallende Trockengut wird über die Leitung 30, in die die beiden obersten Abscheider 2 und 3 verbindende Abgasleitung 5 eingeführt, von wo es die Abscheider 3, 2, 1 von oben nach unten durchläuft und dabei mit den aus dem Drehrohrofen 9 und Brennkammer 10 von unten nach oben strömenden Heizgasen in Berührung gebracht wird. Das auf diese Weise vorbehandelte Gut gelangt anschliessend über die Leitung 11 in den Drehrohrofen 9, wo es einer thermischen Nachbehandlung, beispielsweise einer Sinterung
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oder dergleichen, unterworfen wird. Das im Drehrohrofen nachbehandelte Gut kann anschließend nach Kühlung im Luftkühler 12 der weiteren Verwertung zugeführt werden.
Venn es sich bei dem Aufgabegut um schlammförmige Materialien handelt, ist es besonders zweckmäßig, daß diesem Aufgabegut Trockengut zugemischt v/ird, um dadurch den Entwässerungs- bzwT Trocknungsprozeß wirksam zu unterstützten. Das Trockengut wird hierbei sehr zweckmäßig der Leitung 30, die den Abscheider 17 mit der Abgasleitung 5 verbindet, entnommen und über die Zweigleitung 32 dem Aufgabegut in der Förderschnecke 23 zugemischt, Die hierbei jeweils erforderliche Zuraischmenge an Trockengut kann sehr vorteilhaft mit Hilfe des in der Zweigleitung 32 angeordneten Drosselventils 31 eingestellt v/erden. Darüber hinaus kann dem Aufgabegut auch Filterstaub aus dem Elektrofilter 23, und zwar über die Zweigleitungen 34 und 32 zugemischt werden. Der restliche Teil, der im Elektrofilter 28 aus dem Gasstrom ausgeschiedenen Stäube wird über die Leitung 33 in die Leitung 30 eingeführt und dort mit dem bereits in der Steigleitung 16 vorgetrocknetem Gut vermischt. "Weiterhin besteht auch die Ilöglichkeit, die vom Gasstrom in der Steigleitung 16 mitgerissenen groben Bestandteile des Aufgabegutes in Sichter 35 abzuscheiden und über
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die Leitungen 56, 57 dem Aufgabegut zuzumischen. Wie sich daraus ergibt, kann je nach Bedarf sehr vorteilhaft als Zuinischungskomponente zum feuchten Aufgabegut Grobkorn vom Sichter 55, oder Trockengut vom Abscheider 17» oder Staub aus dem Elektrofilter 28 entommen werden. Auch können alle Kompnenten zusammen gleichzeitig verwendet v/erden. Falls das im Sichter 55 anfallende Grobgut als Zumischkomponente zum Aufgabegut nicht verwendet werden kann, wird es über die leitung 58 nach außen abgeführt.
Je nach dem Feuchtigkeitsgehalt und der Zusammensetzung der zu behandelnden Rohmaterialien kann es insbesondere beim Anfahrvorgang der erfindungsgemäßen Vorrichtung vorteilhaft sein, wenn von derder Brennkammer 10 nachgeschalteten leitung 8 Heizgase abgezogen und entweder über die Leitung 15 und Schleudermühle 15, oder direkt über die in der Zeichnung gestrichelt dargestellte Kurzschlußleitung 59 der Steigleitung 16 eingeführt werden. Zur Regelung der jeweils erforderlichen Heiz§fe%ge,die aus der Leitung 8 abgezogen wird, ist in der Zweigleitung 13 ein Drosselorgan 20 vorgesehen. Die Heizgaszv/eigleitung 18 mündet hierbei sehr vorteilhaft - in G-asströmungsrichtung gesehen nach dem Gebläse 14 in die Abgasleitung 15. Auf diese V/eise wird das in der Abgasleitung 15 angeordnete Gebläse 14 mit
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Sicherheit vor thermischen Überlastungen bewahrt. Ferner kann auch je nach Bedarf ein !Seil oder die gesamte Kühlerabluft aus dem Kühler 12 über die Leitung 19 zum Vortrocknen des Aufgabggutes in die Steigleitung 16 eingeführt werden. Auf diese Weise wird sehr vorteilhaft die in der Kühlerabluft vorhandene Wärme wirtschaftlich genutzt. Die Zufuhr von Kühlluft in die Steigleitung 16 kann auch hierbei durch das in der Kühlluftleitung 19 angeordnete Drosselorgan 21 mengenmäßig genau dosiert werden. Gemäß den Haßnahmen der Erfindung können somit
thermischen
sehr vorteilhaft sowohl die bei der\ vorbehandlung der Rohmaterialien anfallenden Eeiz- und Abgase als auch die Kühlluft zur Yortrocknung des Aufgabegutes in besonders wirtschaftlicher Weise herangezogen werden. Auch die Gutzufuhr in die Steigleitung 16 kann von der Förderschnecke 23 aus entweder über den Gutaufgabetrichter 24 oder über die Leitung 25 und der Schleudermühle 15 erfolgen. Die Aufgabe von Rohmaterialien oder von bereits vorgetrocknetem Gut aus dem Sichter &5 ist insbesondere dann sehr zweckmäßig über die Schleudermühle 15 vorzunehmen, wenn es sich um verhältnismäßig grobkörnige Materialien handelt.
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Die Maßaahmen gemäß der Erfindung sind nicht an das in der Zeichnung dargestellte Ausführungsbeispiel gebunden, sondern sie können auch bei bereits bestehenden anderen Yorrichtungen mit Vorteil eingesetzt werden, in denen feuchtes Rohmaterial in einem Gasstrom einer thermischen Behandlung unterzogen wird.
Paten tan Sprüche
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Claims (1)

  1. 2U0053
    Patentansprüche
    1. Vorrichtung zur thermischen Behandlung von feuchtem Rohmaterial, insbesondere von Schlämmen, bestehend aus einer !Folge von hintereinandergeschalteten, durch Gas- und Materialleitungen miteinander in Verbindung stehenden Abscheidern, wobei das zu behandelnde Gut in die Gasleitung zwischen dem im Gasstrom vorletzten und dem letzten Abscheider eingeführt wird, dadurch gekennzeichnet, daß in diese Gasleitung - in Richtung des Gasstromes gesehen - vor der Gutzuführungsstelle ein Gebläse eingeschaltet ist.
    2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Gasleitung im Bereich von der Zuführungsstelle für das Rohmaterial bis zum letzten Abscheider senkrecht aufsteigend verläuft.
    3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß am unteren Ende der senkrecht aufsteigenden Gasleitung eine Zerkleinerungsvorrichtung angeordnet ist.
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    4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Zerkleinerungsvorrichtung als Schleudermühle ausgebiluet ist, deren Uadrehungsrichtung so gewählt ist, daß die Bewegungsrichtung am Rotorumfang mit der Gasströnmngsrichtung übereinstimmt.
    5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Schleudermühle mit der Gasleitung so verbunden ist, daß sie von den Gasen durchströmst wird.
    6. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche gekennzeichnet durch eine Brennkammer, die abgasseitig mit der zum ersten Abscheider führenden Gasleitung und über eine zweite Leitung mit der zum letzten Abscheider führenden Gasleitung,
    in
    und zwar an einer Stelle zwischen dem-Hiese Gasleitung eingeschalteten Gebläse und der Aufgabestelle für das Rohgut, in Verbindung steht.
    7· Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Brennkammer in Richtung des Gutstromes ein Luftkühler nachgeschaltet ist, der abluftseitig mit der zum letzten Zyklon führenden Gasleitung in Verbindung steht.
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    J. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Abscheider - bis auf den letzten Abscheider - übereinander angeordnet sißd, und daß die zum letzten Abscheider führende Gasleitung zunächst abwärts und dann wieder ansteigend geführt ist, und daß die Einführungsstelle für das zu behandelnde Material im unteren Bereich des ansteigenden Teiles der Gasleitung vorgesehen ist.
    der
    9. Torrichtung nach einem-^vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß in die Gasleitung zwischen der Aufgabestelle für das zu behandelnde Gut und dem letzten Abscheider ein Sichter zur Abscheidung der groben Bestandteile des su behandelnden Gutes eingeschaltet ist, und daß der Grobgutaustrag des Sichters mit der Zuführung für das zu behandelnde Gut in Verbindung steht.
    10. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Ilaterialaustragsleitung des letzten Abscheiders über eine Zweigleitung mit der Rohmaterialzuführung in Verbindung steht.
    11. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß eine Rohrnateriarführung in die zur Schleudermühle führende Gasleitung oder in die Schleudermühle selbst mündet.
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